CN115299775B - 一种预调温***、饮品冲泡设备及预调温方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮品冲泡设备的预调温***，可应用于饮品冲泡设备中，在制作饮品前对冲泡单元进行预热或预冷；该饮品冲泡设备的预调温***，包括主机控制单元、冲泡单元、第一流体管路、第二流体管路、第三流体管路和控制组件，所述控制组件用于控制第一流体管路和第三流体管路的通断。本发明还公开了该饮品冲泡设备的预调温***的工作方法。本发明的饮品冲泡设备的预调温***，通过对冲泡单元及管路进行预先调温，防止环境温度引起水温变化，从而保证饮品口感的稳定。

Description

一种预调温***、饮品冲泡设备及预调温方法

技术领域

本发明属于饮品冲泡设备技术领域，尤其涉及一种预调温***、饮品冲泡设备及预调温方法。

背景技术

通过冲泡手段获得口感丰富的饮品在人类历史上源远流长，是一种文化更是一种社会生活的日常。以前人们大多手工泡茶或者手冲咖啡，现在随着机械自动化的进步和生活节奏的加快，饮品冲泡设备的应用越来越普及，有的是办公场所使用，也有家庭使用。同时对饮品冲泡设备做出来的饮品口感要求越来越高，由此带来这个领域里的技术改进需求也日益强烈。本申请文件以咖啡饮品为例，咖啡饮料(如浓缩咖啡、卡布其诺、牛奶咖啡、白咖啡或加香增味咖啡)当今非常普遍并受欢迎，并且可以以很多不同的方式获得，尤其是依据其原混合物和萃取饮料的方式。在现有技术中用于制作咖啡饮料的咖啡机及用于在咖啡机中制作咖啡饮料的方法已广为人知。在普通咖啡机中，一定温度的热水以一定压力被引入容纳有研磨咖啡的冲泡单元或泡制容器中，完成冲泡后通过输出管导入杯子以供饮用。所制作的这类咖啡饮料及其混合物和味道很大程度上取决于流经研磨咖啡的水的温度和压力，尤其是水温，如果在萃取过程中水温过高，便会造成萃取过度，导致咖啡的味道苦涩，反之水温太低，则会导致咖啡的口感偏酸、偏淡，温度的稳定性直接导致了咖啡口感的稳定和一致性，各类咖啡机在设计上也着重于研究水温测试结构及控制方法，以提高水温的稳定。

同样在制作冰饮时，通常在饮品制作完成后加入大量的冰块来进行调温，一方面，冰块的加入降低了饮品的浓度，另一方面，冰块融化需要一定的时间，影响了饮用时效，降低饮用体验满意度。

在实际中，由于环境温度的影响，尤其是冬季或夏季等环境温度极端情况下，进入冲泡单元的设定温度的水会因热或冷对流偏离原来温度，例如闲置一段时间后的第一杯饮品，导致实际温度与设定温度之间有较大差异，其一，导致冲泡水温偏差，影响冲泡效果，从而影响饮品品质，其二，导致进入杯体中饮品温度偏差，影响口感，降低体验效果。

因此，有必要研究设计并提供一种能够应用于饮品冲泡设备的预调温***。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种饮品冲泡设备的预调温***，在饮品制作前等需要时对饮品经过的部位例如冲泡单元进行预先调温；控制管路内流体通断，将调温介质和饮品由不同管路输出，尽可能防止调温介质进入饮品杯，影响饮品口感和质量。在本申请中，利用热传导效益来对冲泡单元或相关管路进行温度调整，例如本申请中的调温介质，可以是一定温度的水或饮品等。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种饮品冲泡设备的预调温***，包括主机控制单元、冲泡单元、第一流体管路、第二流体管路、第三流体管路和控制组件。所述第一流体管路一端连接冲泡单元，用于将饮品从冲泡单元输出至饮品出口；所述第二流体管路一端连接冲泡单元，用于为所述冲泡单元提供调温介质；所述第三流体管路一端连接冲泡单元或第一流体管路，用于将发挥调温作用后的调温介质排出；所述控制组件连接于管路上，用于控制第一流体管路和第三流体管路的通断，所述控制组件由所述主机控制单元来控制。在例如制备饮品前等需要调温场景时，通过第二流体管路向冲泡单元内输入调温介质，断开第一流体管路防止第一流体管路中残留液体或调温介质通过饮品出口流出，打开第三流体管路，流经冲泡单元的调温介质通过第三流体管路排出。当饮品输出时，控制组件断开第三流体管路，打开第一流体管路，饮品由第一流体管路输出。优选的，所述调温介质为一定温度的水。

所述第三流体管路一端与第一流体管路相连，连接点位于所述冲泡单元和所述饮品出口之间，另一端直接或间接与收集容器相连，可以将冲泡单元、第一流体管路、第三流体管路中残余液体、发挥预先调温作用后的所述调温介质排入收集容器，防止污染。

所述第二流体管路用于为所述冲泡单元和所述第一流体管路提供调温介质。所述第三流体管路用于排出从冲泡单元至第一流体管路、第三流体管路连接点之间的管路中的调温介质。所述预调温***还设有计时器或流量计，所述计时器由主机控制单元控制，所述流量计设于第三流体管路上，通过设置预定时间或者预设流量，所述主机控制单元来控制所述控制组件，例如根据饮品设备内管路长度等设置具体时间或具体流量，来控制第一流体管路和第三流体管路的通断切换时间，从而达到通过第三流体管路排出冲泡单元至第一流体管路和第三流体管路连接点的所述调温介质，甚至整个第一流体管路中的调温介质。

所述调温介质可以用于预热或制冷，当用于预热时，进入所述冲泡单元的调温介质温度范围为88-98摄氏度；当用于制冷时，进入所述冲泡单元的调温介质温度范围为4 -10摄氏度。

具体的，可以在冲泡饮品前或设定间隔时间后，由第二流体管路向冲泡单元内输入调温介质，对冲泡单元进行预调温，此时，控制组件控制使流向饮品出口的第一流体管路断开、第三流体管路畅通，冲泡单元和第一流体管路内的残留液体和调温介质通过第三流体管路排至收集容器中；在第三流体管路连接于第一流体管路的情况下，继续输入调温介质，使得调温介质经过冲泡单元时温度不发生变化地输出至第一流体管路，从而对第一流体管路进行预先调温，停止输入调温介质，随后，调温介质经过第一流体管路和第三流体管路的连接点由第三流体管路排至收集容器中。在这个过程中，启动计时器或者流量计，通过设置预定时间或者预设流量，由主机控制单元来控制所述控制组件，进而控制第一流体管路和第三流体管路的通断切换时间，使第一流体管路中的调温介质由第三流体管路排出，最终，实现了冲泡单元、第一流体管路的调温介质均由第三流体管路排至收集容器中。

可选的，所述控制组件为以下任意一种：

控制组件为泵，所述泵设置于第三流体管路上，此时，第三流体管路一端与第一流体管路相连，连接点位于所述冲泡单元和饮品出口之间，调温介质排出时，通过泵提供驱动力，将调温介质泵入第三流体管路并排出；进一步地，在饮品输出的初始阶段，利用计时器或流量计控制泵关闭的延迟时间，可使得第一流体管路中的调温介质也排出至收集容器中；

控制组件为三通阀，所述三通阀安装于所述第一流体管路和所述第三流体管路连接处，所述三通阀为两位三通常开型电磁阀，其中常开口连接所述第二流体管路上朝向所述冲泡单元一端。饮品输出时，第一流体管路畅通，调温介质排出时，第三流体管路畅通；进一步地，在饮品输出的初始阶段，冲泡单元至第一流体管路、第三流体管路连接点之间的管路中仍然存在调温介质，此时控制三通阀使得第三流体管路畅通，计时器设定时间段后或流量计达到设定流量后，三通阀切换，使得第一流体管路畅通，防止管内调温介质流入饮品杯；

控制组件为两通阀，所述两通阀包含第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀安装于第一流体管路上，所述第二电磁阀安装于的第三流体管路上，通过主机控制单元调节第一电磁阀和第二电磁阀的通断切换，在饮品排出时打开第一电磁阀，调温介质排出时打开第二电磁阀；进一步地，当第三流体管路一端与第一流体管路相连、连接点位于所述冲泡单元和饮品出口之间时，在饮品输出的初始阶段，根据计时器或流量计的设定控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断切换时间，可使得冲泡单元至第一流体管路、第三流体管路连接处之间的管路中的调温介质也及时排出至收集容器中。

上述饮品冲泡设备的预调温***，包含如下步骤：

S1、通过第二流体管路向冲泡单元输入调温介质进行预先调温；

S2、启动控制组件，断开第一流体管路，打开第三流体管路，利用第三流体管路排出液体或调温介质进行预调温；

S3、断开第三流体管路，结束预调温。

其中，在步骤S1之前，可以先对第一流体管路中的残留液体进行预先排除。

所述控制组件的动作时机可以是步骤S1进行的同时，或者输入的所述调温介质流至第一流体管路与第三流体管路的连接点之前，也可以是输入的所述调温介质流过第一流体管路与第三流体管路的连接点、未到达饮品出口处。

所述控制组件动作时机由计时器或流量计控制。

一种饮品冲泡设备，包含了如上所述任意一种饮品冲泡设备的预调温***，所述饮品冲泡设备可以根据上述预调温方法进行预调温。

其中预调温的时机为冲泡饮品之前，或者饮品冲泡设备闲置一段时间即进行预调温。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的饮品冲泡设备的预调温***，通过为冲泡单元设置用于排出调温介质的第三流体管路，以及控制第一流体管路和第三流体管路通断的控制组件，在饮品冲泡之前对冲泡单元进行预热或预冷，防止冲泡单元内初始温度因热对流、热传导对饮品冲泡水温的影响，从而保持饮品口味的稳定性和一致性。

本发明提供的饮品冲泡设备的预调温***，通过将第三流体管路的一端与第一流体管路连接，实现第一流体管路部分段或全部的预热或预冷，同时通过计时器或流量计来延迟控制组件的切换时间，从而使得第一流体管道内的调温介质也通过第三流体管路排出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例二中三通阀的结构示意图；

图4为本发明实施例三的结构示意图；

图5为本发明第三流体管路直接与收集容器相连的结构示意图。

附图标记：1-冲泡单元， 2-第二流体管路，3-第一流体管路，30-饮品出口，31-第一电磁阀，32-三通阀，321-第一阀口，322-第二阀口，323-第三阀口，4-第三流体管路，40-固定器，41-泵，42-第二电磁阀，5-阀门，6-收集容器，7-饮品杯，a-第一流体管路和第三流体管路的连接点。

具体实施方式

下面将以所述饮品冲泡设备为咖啡机为例对本发明具体实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，咖啡机在冲泡咖啡之前利用调温介质进行预热，使用的调温介质为预热水，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于描述，以下叙述中未明确指明的管路为饮品、调温介质所流经的冲泡单元、第一流体管路、第二流体管路、第三流体管路的统称；在残留液体或调温介质的排出过程中，由于毛细现象，不可避免的会有部分附着在管路壁上的液体无法排出，因此关于排出、排空的描述不表示完全、绝对地排出、排空。

实施例一：

如图1所示的咖啡机的预调温***，包括主机控制单元（未示出）、冲泡单元1、第一流体管路3、第二流体管路2、第三流体管路4和控制组件。第一流体管路3一端连接冲泡单元1，用于将饮品从冲泡单元1输出至饮品出口30。第二流体管路2一端连接冲泡单元1，用于为冲泡单元1提供预热水。第三流体管路4一端与第一流体管路3相连，连接点a位于冲泡单元1和饮品出口30之间，另一端下方设有收集容器6，第三流体管路4通过固定器40卡装于咖啡机壳体中，用于冲泡单元1内残留液体或预热水的排出，也可同时用于第一流体管路3中残留液体或预热水的排出。控制组件为泵41，泵41连接于第三流体管路4上，由主机控制单元来控制。冲泡单元1通过阀门5与第一流体管路3、第三流体管路4相通，饮品出口30下方设有饮品杯7。预热时，启动泵41，预热水由第二流体管路2进入冲泡单元1进行预热，再由第三流体管路4排出至收集容器6，此时若第一流体管路3中存在残留液体时，也会在泵41的驱动下排出至收集容器6。

本实施例的预调温***还设有计时器，泵41的动作时机由计时器控制，计时器由主机控制单元控制，用于根据冲泡单元1至第一流体管路3和第三流体4的连接点a之间的管路长度、流量等在咖啡冲泡前设置具体时间，延迟泵41的断电时间，在咖啡输出过程中初始的设定时间段内预热水通过第三流体管路4排出至收集容器6，完成第一流体管路3中预热水的排出。当需要对第一流体管路3进行预热时，由第二流体管路2向冲泡单元1输入预热水，预热水通过阀门5到达第一流体管路3进行预热后，主机控制单元在设定时间或达到设定流量后再打开泵41，将预热水排出至收集容器6。

预调温***工作步骤为：

S1、通过第二流体管路2向冲泡单元1输入预热水进行预热，其中预热水可以为冲泡咖啡用的热水；

S2、启动控制组件，泵41通电工作，利用第三流体管路4排出预热水进行预热；

S3、泵41断电，结束预调温。

其中，在步骤S1之前，可以先使泵41通电对第一流体管路3中的残留液体预先进行排除。

泵41的通电时机可以是通过第二流体管路2输入调温介质的同时，或者输入的调温介质流至第一流体管路3和第三流体管路4的连接点a之前，也可以是输入的调温介质流过第一流体管路3与第三流体管路4的连接点a、未到达饮品出口30处，此时在冲泡咖啡前需先进行排空。

实施例二：

结合图2和图3所示的咖啡机的预调温***，包括主机控制单元（未示出）、冲泡单元1、第一流体管路3、第二流体管路2、第三流体管路4和控制组件。第一流体管路3一端连接冲泡单元1，用于将饮品从冲泡单元1输出至饮品出口30。第二流体管路2一端连接冲泡单元1，用于为冲泡单元1提供预热水。控制组件为三通阀32，第三流体管路4一端通过三通阀32与第一流体管路3相连，另一端下方设有收集容器6。三通阀32为两位三通常开型电磁阀，包含第一阀口321、第二阀口322和第三阀口323。其中第一阀口321为常开口，连接第一流体管路3上朝向冲泡单元1一端，第二阀口322连接饮品出口30端，第三阀口323连接第三流体管路4。饮品出口30下方设有饮品杯7。

预热时，预热水由第二流体管路2进入冲泡单元1进行预热，三通阀32不通电，阀芯处于初始位置，第二阀口322关闭，第三阀口323畅通，预热水由第三流体管路4排出至收集容器6。冲泡咖啡时，三通阀32通电，阀芯下行，第三阀口323关闭，第二阀口322畅通，咖啡由第二阀口322输出至饮品杯7内。

本实施例的预调温***还设有计时器，三通阀32的切换时机由计时器控制。计时器由主机控制单元控制，用于根据冲泡单元1至三通阀32之间的管路长度、流量等在咖啡冲泡前设置具体时间，延迟三通阀32的通电时间，在咖啡输出过程中初始的设定时间段内预热水通过第三流体管路4排出至收集容器6，完成第一流体管路3中预热水的排出。

预调温***工作步骤为：

S1、通过第二流体管路2向冲泡单元1输入预热水进行预热，其中预热水可以为冲泡咖啡用的热水；

S2、启动控制组件，保持三通阀32内阀芯处于初始位置，第二阀口322关闭，第三阀口323畅通，利用第三流体管路4排出全部或部分液体或预热水，完成预热；

S3、三通阀32通电，阀芯下行，第三阀口323关闭，结束预热。

三通阀32的动作时机可以是通过第二流体管路2输入调温介质的同时，或者输入的调温介质流至三通阀32之前。

实施例三：

如图4所示的咖啡机的预调温***，包括主机控制单元（未示出）、冲泡单元1、第一流体管路3、第二流体管路2、第三流体管路4和控制组件。第二流体管路2一端连接冲泡单元1，用于为冲泡单元1提供预热水。第一流体管路3、第三流体管路4的一端分别通过阀门5连接冲泡单元1，第一流体管路3用于将饮品从冲泡单元1输出至饮品出口30，饮品出口30下方设有饮品杯7；第三流体管路4通过固定器40卡装于咖啡机壳体中，用于冲泡单元1内预热水的排出，另一端下方设有收集容器6。控制组件为两通阀，两通阀包含第一电磁阀31和第二电磁阀42，第一电磁阀31安装于第一流体管路3上，第二电磁阀42安装于第三流体管路4上。预热时，第一电磁阀31关闭，第二电磁阀42通电开启，预热水由第二流体管路2进入冲泡单元1进行预热，经第三流体管路4排出至收集容器6。冲泡咖啡时，第一电磁阀31通电开启，第二电磁阀42关闭，咖啡由第一流体管路3输出至饮品杯7内。

在上述实施例中，第一流体管路3内位于第一电磁阀31之前的一段管路中会有预热水残留无法排出，且第一流体管路3无法预热，因此，优选的，如图4所示，第三流体管路4一端与第一流体管路3连接，连接点a位于冲泡单元1和饮品出口30之间。此时第三流体管路4还用于排出从冲泡单元1至连接点a之间的管路中的预热水。

本实施例的预调温***还设有计时器，两通阀的切换时机由计时器控制，计时器由主机控制单元控制，用于根据冲泡单元1至连接点a之间的管路长度、流量等在咖啡冲泡前设置具体时间，延迟第一电磁阀31和第二电磁阀42的切换时间，在咖啡输出过程中初始的设定时间段内预热水通过第三流体管路4排出至收集容器6。

预调温***工作步骤为：

S1、通过第二流体管路2向冲泡单元1输入预热水进行预热，其中预热水可以为冲泡咖啡用的热水；

S2、启动控制组件，关闭第一电磁阀31，断开第一流体管路3，打开第二电磁阀42，利用第三流体管路4排出全部或部分液体或预热水进行预热；

S3、关闭第二电磁阀42，结束预热。

其中，在通过第二流体管路2输入调温介质之前，可以先打开第一电磁阀31和第二电磁阀42，对第一流体管路3中的残留液体预先进行排除，此时应使第三流体管路4的端部低于饮品出口30，便于残留液体在自重下由第三流体管路4排出。

第一电磁阀31和第二电磁阀42的切换时机可以是步骤S1进行的同时，或者输入的调温介质流至第一流体管路3和第三流体管路4的连接点a之前，也可以是输入的调温介质流过第一流体管路3与第三流体管路4的连接点a、未到达饮品出口30处，此时在冲泡咖啡前需先进行排空。

如图5所示，在实施例一、二、三中，第三流体管路4的输出口还可以直接与收集容器6连接。

在实施例一、二、三中，计时器可以替换为流量计，所述流量计设于第三流体管路4内，根据冲泡单元1至第一流体管路3、第三流体4的连接点a之间的管路长度、流速等设定具体流量，从而保证预热水全部排出至收集容器6中。

在实施例一、二、三中，为了保证冲泡单元1、第一流体管路3内预热后温度达到设定值，可以在冲泡单元1或第一流体管路3内设置温度传感器，根据实时温度由第二流体管道2持续输入预热水，以保证预热效果。

在上述实施例中，均为咖啡机的预热调温，对于其他饮品机可能的制冷需要，则以冰水或其他冷介质替换预热水即可。

以上对本发明所提供的饮品冲泡设备的预调温***及其工作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构及工作原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护的范围内。

Claims (15)

1.一种饮品冲泡设备的预调温***，包括主机控制单元、冲泡单元、第一流体管路，所述第一流体管路一端连接冲泡单元，用于将饮品从冲泡单元输出至饮品出口，其特征在于，还包括第二流体管路、第三流体管路和控制组件；

所述第二流体管路一端连接冲泡单元，用于为所述冲泡单元提供调温介质；

所述第三流体管路一端连接冲泡单元或第一流体管路，用于将发挥调温作用后的调温介质排出；

所述控制组件连接于管路上，用于控制第一流体管路和第三流体管路的通断，所述控制组件由所述主机控制单元来控制；

所述预调温***还包括计时器或流量计，所述计时器由主机控制单元控制，所述主机控制单元根据所述计时器或流量计可选择控制所述控制组件的动作时机为输入的调温介质流过第一流体管路与第三流体管路的连接点、未到达饮品出口处，将第一流体管路中发挥预调温作用后的所述调温介质由所述第三流体管路排出。

2.根据权利要求1所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述第三流体管路一端与第一流体管路相连，连接点位于所述冲泡单元和所述饮品出口之间，另一端直接或间接与收集容器相连。

3.根据权利要求2所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述第二流体管路用于为所述冲泡单元和所述第一流体管路提供调温介质。

4.根据权利要求3所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述第三流体管路用于排出从冲泡单元至第一流体管路、第三流体管路连接点之间的管路中的调温介质。

5.根据权利要求4所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述流量计设于第三流体管路上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述控制组件为泵，所述泵设置于第三流体管路上。

7.根据权利要求1-5任一项所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述控制组件为三通阀，所述三通阀安装于所述第一流体管路和所述第三流体管路连接处。

8.根据权利要求7所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述三通阀为两位三通常开型电磁阀，其中常开口连接所述第一流体管路上朝向所述冲泡单元一端。

9.根据权利要求1-5任一项所述的饮品冲泡设备的预调温***，其特征在于，所述控制组件为两通阀，所述两通阀包含第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀安装于第一流体管路上，所述第二电磁阀安装于的第三流体管路上。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的饮品冲泡设备的预调温***的预调温方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1、通过第二流体管路向冲泡单元输入调温介质进行预调温；

S2、启动控制组件，断开第一流体管路，打开第三流体管路，利用第三流体管路排出液体或调温介质进行预调温；

S3、断开第三流体管路，结束预调温。

11.根据权利要求10所述的饮品冲泡设备的预调温***的预调温方法，其特征在于，在步骤S1之前，对第一流体管路中残留液体进行预先排除。

12.根据权利要求10或11所述的饮品冲泡设备的预调温***的预调温方法，其特征在于，所述控制组件动作时机是步骤S1进行的同时或者输入的所述调温介质流至第一流体管路与第三流体管路的连接点之前。

13.根据权利要求10或11所述的饮品冲泡设备的预调温***的预调温方法，其特征在于，所述控制组件动作时机是输入的所述调温介质流过第一流体管路与第三流体管路的连接点、未到达饮品出口处。

14.根据权利要求13所述的饮品冲泡设备的预调温***的预调温方法，其特征在于，所述控制组件动作时机由计时器或流量计控制。

15.一种饮品冲泡设备，其特征在于，包含权利要求1-9任一项所述的饮品冲泡设备的预调温***。